CN101398262A - 一种矿浆直接加热方法及设备 - Google Patents

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唐时健
王剑
廖新勤
李志国
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
    • C01F7/06—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
    • C01F7/062—Digestion
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    • C01F7/062—Digestion
    • C01F7/064—Apparatus for digestion, e.g. digestor vessels or heat exchangers

Abstract

本发明涉及一种矿浆直接加热方法及设备，尤其涉及一种氧化铝生产过程中压煮溶出工序的铝矾土矿浆直接加热方法及设备。本发明应用直接加热溶出器、蒸汽缓冲器、温度检测控制装置等设备组合，设备结构简单，既能够完全利用蒸汽热量、提高热利用率、节省设备投资，又能保证铝土矿时刻在最佳溶出温度下溶出，而且整个过程是连续、自动、安全、稳定运行，这对节省投资，降低能耗、节约能源和提高经济效益和提高劳动生产率和全厂自动化水平有非常重要的意义。

Description

一种矿浆直接加热方法及设备
技术领域
本发明涉及一种矿浆直接加热方法及设备，尤其涉及一种氧化铝生产过程中压煮溶出工序的铝矾土矿浆直接加热方法及设备。
背景技术
现有氧化铝厂中一般采用间接加热方式加热压煮溶出工序中的矿浆，采用蒸汽间接加热后冷凝水需要利用设备再蒸发以充分利用蒸汽热量，间接加热矿浆的溶出器需要采用专门搅拌来防止固体颗粒沉积。但是随着新工艺、新技术的发展，矿浆也采用直接加热方式加热。直接加热可以完全利用蒸汽的热量，热利用率高，加热效果不受料浆结疤的影响，而且不需要冷凝水自蒸发系统，直接加热溶出器也不需要搅拌装置。加热介质一般都是饱和或过热的蒸汽，例如采用双流法溶出一水硬铝石工艺中采用过热蒸汽直接加热压煮溶出工序的混和矿浆。由于一水硬铝石的溶出温度比较高，一般都超过260℃，在如此高温度下使用蒸汽直接加热，这需要蒸汽的压力至少大于260℃下铝酸钠溶液的饱和蒸汽压，因此如何在高温高压下安全使用蒸汽，充分利用蒸汽热量，防止矿浆逆流回蒸汽锅炉，又能保证铝土矿处于最佳溶出温度，使整个过程连续、自动、安全稳定运行，是氧化铝生产中降低能耗、节约能源、提高运转率、提高经济效益的一项重要措施。
发明内容
为解决上述技术问题本发明提供的一种矿浆直接加热方法及设备，目的是直接利用蒸汽加热铝矾土矿浆，使之达到最佳溶出温度，整个过程既能确保完全利用蒸汽热量，又能保证连续、自动、安全稳定运行，从而减少设备投资，降低能耗、节约能源、提高经济效益。
为达上述目的，本发明是这样实现的：一种矿浆直接加热方法，包括下述步骤：将被加热的矿浆通过矿浆管道输入到直接加热溶出器中，将蒸汽通过蒸汽管道输入到直接加热溶出器中与矿浆混合加热矿浆。
所述矿浆直接加热方法，还包括下述步骤：直接加热溶出器内的压力超过工作压力时通过安全阀泄压，并将泄压排出的物料通过排料装置排出到地沟。
所述蒸汽先进入蒸汽缓冲器后再进入直接加热溶出器。
所述的蒸汽从直接加热溶出器的底部进入。
所述的蒸汽进入直接加热溶出器前先经过止回阀。
所述的直接加热溶出器为多台串联连接，相邻两级直接加热溶出器之间通过管路连接。
所述的直接加热溶出器内的矿浆和蒸汽通过管道进入下一级直接加热溶出器内。
所述连通两个相邻直接加热溶出器的管道与进入到直接加热溶出器的蒸汽管道之间的温度检测控制装置检测管道内温度，直接加热溶出器的出料在管道内的温度低于设定值时，增加蒸汽进入到直接加热溶出器的量。
所述的蒸汽缓冲器内的压力超过工作压力时通过安全阀泄压，并将泄压排出的蒸汽通过排料装置排出到地沟。
所述的蒸汽进入蒸汽缓冲器的蒸汽管路上并联有用于减小开车时管道和蒸汽缓冲器的振动旁路装置。
一种矿浆直接加热设备，由下述部分构成：直接加热溶出器，将矿浆输送到直接加热溶出器的矿浆管道，将蒸汽输送到直接加热溶出器的蒸汽管道。
所述的直接加热溶出器的顶部设有安全阀和排料装置。
所述蒸汽管道与蒸汽缓冲器连通后再与直接加热溶出器连通。
所述的蒸汽缓冲器的顶部设有安全阀和排料装置。
所述的蒸汽缓冲器与直接加热溶出器之间设有止回阀。
所述的止回阀设在直接加热溶出器的蒸汽进口处。
所述的直接加热溶出器之间通过管道串接。
所述的相邻直接加热溶出器之间的管道与蒸汽管道连通。
所述的相邻直接加热溶出器之间的管道和蒸汽管道之间连接有温度检测控制装置。
旁路装置通过蒸汽管与所述的蒸汽缓冲器连接。
所述的蒸汽缓冲器的底部设有疏水器。
本发明的优点和效果如下：
本发明采用蒸汽直接加热矿浆，既能够完全利用蒸汽热量、提高热利用率、节省设备投资、节约搅拌电能，又能保证铝土矿时刻在最佳溶出温度下溶出，而且整个过程是连续、自动、安全、稳定运行，这对节省投资，降低能耗、节约能源、提高经济效益、提高劳动生产率和全厂自动化水平有非常重要的意义。
附图说明
图1是本发明矿浆直接加热方法及设备结构示意图。
附图中：1、被加热矿浆；2、直接加热溶出器；3、安全阀；4、排料装置；5、蒸汽；6、旁路装置；7、蒸汽缓冲器；8、止回阀；9、温度检测控制装置；10、疏水器。
具体实施方式
下面对发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例所限。
本发明一种矿浆直接加热方法，包括下述步骤：将被加热的矿浆1通过矿浆管道输入到第一级直接加热溶出器2中，从最后一级直接加热溶出器2流出，将蒸汽5通过蒸汽管道输入到蒸汽缓冲器7后再进入各直接加热溶出器2中与矿浆混合加热矿浆，蒸汽5是从底部进入直接加热溶出器2的，这样可以起到搅拌矿浆的作用，直接加热溶出器2内的压力超过工作压力时通过安全阀3泄压，并将泄压排出的物料通过排料装置4排出到地沟；直接加热溶出器2内的矿浆和蒸汽通过管道进入下一级直接加热溶出器内。
上述连通两个相邻直接加热溶出器2管道与进入到直接加热溶出器2蒸汽管道之间的温度检测控制装置9检测管道内温度，直接加热溶出器的出料在管道内的温度低于设定值时，增加蒸汽进入到直接加热溶出器的量。
当蒸汽缓冲器7内的压力超过工作压力时通过安全阀3泄压，并将泄压排出的蒸汽通过排料装置4排出到地沟。
一种矿浆直接加热设备，由下述部分构成：它由多台直接加热溶出器2串联连接，相邻两台直接加热溶出器2之间通过被加热矿浆输送管道串接，每台直接加热溶出器2通过蒸汽输送管道和蒸汽缓冲器7连接，直接加热溶出器2与止回阀8和温度检测控制装置9连接，温度检测控制装置9与直接加热溶出器2之间的管道和蒸汽管道连接，旁路装置6通过蒸汽管与蒸汽缓冲器7连接，旁路装置6用于减小开车时管道和蒸汽缓冲器7振动。
在直接加热溶出器2和蒸汽缓冲器7的顶部安装安全阀3，排料装置4与安全阀3连接，各安全阀排料装置4通过料管连接。蒸汽缓冲器7底部排水管上安装疏水器10，蒸汽缓冲器7工作中积累的水通过疏水器10排入地沟；蒸汽缓冲器7与直接加热溶出器2之间设有止回阀8，止回阀8设在直接加热溶出器2的蒸汽进口处，防止矿浆逆流。

Claims (21)

1、一种矿浆直接加热方法，其特征在于包括下述步骤：将被加热的矿浆通过矿浆管道输入到直接加热溶出器中，将蒸汽通过蒸汽管道输入到直接加热溶出器中与矿浆混合加热矿浆。
2、根据权利要求1所述的一种矿浆直接加热方法，其特征在于还包括下述步骤：直接加热溶出器内的压力超过工作压力时通过安全阀泄压，并将泄压排出的物料通过排料装置排出到地沟。
3、根据权利要求1所述的一种矿浆直接加热方法，其特征在于所述蒸汽先进入蒸汽缓冲器后再进入直接加热溶出器。
4、根据权利要求3所述的一种矿浆直接加热方法，其特征在于所述的蒸汽从直接加热溶出器的底部进入。
5、根据权利要求4所述的一种矿浆直接加热方法，其特征在于所述的蒸汽进入直接加热溶出器前先经过止回阀。
6、根据权利要求1所述的一种矿浆直接加热方法，其特征在于所述的直接加热溶出器为多台串联连接，相邻两级直接加热溶出器之间通过管路连接。
7、根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种矿浆直接加热方法，其特征在于所述的直接加热溶出器内的矿浆和蒸汽通过管道进入下一级直接加热溶出器内。
8、根据权利要求6所述的一种矿浆直接加热方法，其特征在于所述连通两个相邻直接加热溶出器的管道与进入到直接加热溶出器的蒸汽管道之间的温度检测控制装置检测管道内温度，直接加热溶出器的出料在管道内的温度低于设定值时，增加蒸汽进入到直接加热溶出器的量。
9、根据权利要求3所述的一种矿浆直接加热方法，其特征于所述的蒸汽缓冲器内的压力超过工作压力时通过安全阀泄压，并将泄压排出的蒸汽通过排料装置排出到地沟。
10、根据权利要求3所述的一种矿浆直接加热方法，其特征在于所述的上述的蒸汽进入蒸汽缓冲器的蒸汽管路上并联有用于减小开车时管道和蒸汽缓冲器振动的旁路装置。
11、一种矿浆直接加热设备，其特征在于由下述部分构成：直接加热溶出器、将矿浆输送到直接加热溶出器的矿浆管道、将蒸汽输送到直接加热溶出器的蒸汽管道。
12、根据权利要求11所述的一种矿浆直接加热设备，其特征在于所述的直接加热溶出器的顶部设有安全阀和排料装置。
13、根据权利要求11所述的一种矿浆直接加热设备，其特征在于所述蒸汽管道与蒸汽缓冲器连通后再与直接加热溶出器连通。
14、根据权利要求13所述的一种矿浆直接加热设备，其特征在于所述的蒸汽缓冲器的顶部设有安全阀和排料装置。
15、根据权利要求13所述的一种矿浆直接加热设备，其特征在于所述的蒸汽缓冲器与直接加热溶出器之间设有止回阀。
16、根据权利要求15所述的一种矿浆直接加热设备，其特征在于所述的止回阀设在直接加热溶出器的蒸汽进口处。
17、根据权利要求11所述的一种矿浆直接加热设备，其特征在于所述的直接加热溶出器之间通过管道串接。
18、根据权利要求17所述的一种矿浆直接加热设备，其特征在于所述的相邻直接加热溶出器之间的管道与蒸汽管道连通。
19、根据权利要求18所述的一种矿浆直接加热设备，其特征在于所述的相邻直接加热溶出器之间的管道和蒸汽管道之间连接有温度检测控制装置。
20、根据权利要求11所述的一种矿浆直接加热设备，其特征在于旁路装置通过蒸汽管与蒸汽缓冲器7连接。
21、根据权利要求13、14、15或20所述的一种矿浆直接加热设备，其特征在于所述的蒸汽缓冲器的底部设有疏水器。
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